Manual del calderero

Primera edición, 2011

© 2011 Emilio Díaz Díaz

© 2011 MARCOMBO, S.A.

Gran Via de les Corts Catalanes, 594

08007 Barcelona

www.marcombo.com

Diseño y maquetación: Pol Creuheras Borda

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ISBN: 978-84-267-2068-9

A todos los alumnos que he tenido a lo largo

de mis 45 años dedicado a la enseñanza de la

calderería, con la esperanza de que les hayan

sido útiles mis enseñanzas en su formación

como profesionales y como personas

Introducción

En numerosas ocasiones se necesita tener a mano, en el taller, cierta documentación de consulta para poder solucionar probremas que se nos presentan, el objetivo de este manual es ese.

Es un manual que yo siempre he echado de menos, pues existe mucha documentación suelta, pero difícil de manejar, por estar muy desperdigada, en el encontraremos infinidad de temas y tablas relacionadas con la especialidad de Calderería, que creo les pueden ser muy útiles tanto a aprendices, como oficiales o maestros en la profesión.

Para facilitar la consulta rápida, se incluyen varios tipos de índices: Índice general, por materias y por orden alfabético.

Emilio Díaz Díaz

Exprofesor del Centro de Formación Profesional

FUNDACIÓN REVILLAGIGEDO de GIJÓN

ÍNDICE DE MATERIAS
Capítulo 1

1. Conversiones y equivalencias: Tabla de conversión de pulgadas a milímetros – Tabla de conversión de milímetros a pulgadas – Tabla de tracciones de pulgada a decimales – Reducción de fracciones ordinarias a decimales – Equivalencia entre sistema inglés y métrico – Factores de conversión de inglés a métrico – Factores de conversión de métrico a inglés – Equivalencias entre temperaturas en °C, °F y °R – Tabla de conversión de Kg./cm² a Libras/pulg.² – Tabla de conversión de Libras/ pulg.² a Kg./cm² – Datos sobre presiones y equivalencias – Equivalencia de (D N) de tuberías en mm y pulgadas.

Capítulo 2

2. Conocimiento de materiales: Materiales férricos – Aceros – F-111 acero extrasuave – F-112 acero suave – F-114 acero semiduro – F-221 acero soldable – F-314 acero inoxidable al Cromo (Cr) Niquel (Ni), (acero inox. 18/8) – F-622 acero suave Siemens – Fundición – Materiales no férricos – Aluminio técnico – Cobre – Bronce – Latón – Estaño – Plomo – Cinc – Equivalencias de materiales entre las diversas normas – Tabla de dureza Brinell y relación con otros números de dureza – Identificación de los aceros por la chispa – Pesos específicos de cuerpos sólidos – Pesos específicos de maderas – Pesos específicos de cuerpos líquidos – Pesos por litro de los gases y vapores industriales a 0°C – Fórmulas de dimensiones y figuras planas, áreas y volúmenes – Fórmulas de dimensiones de figuras planas – Fórmulas de dimensiones y áreas – Fórmulas de volúmenes – Áreas de cuadrados y rectángulos en dm² – Área neta de discos en dm² – Perímetros de discos en función del diámetro en mm – Cálculo de pesos de chapas y perfiles – Cálculo de pesos de chapas – Pesos en Kg de chapas de 10 mm de espesor – Peso neto (Kg) de discos de 10 mm de espesor – Cálculo de pesos de perfiles laminados – Cálculo de pesos de conjuntos – Cálculo de pesos de depósitos o conjuntos similares.

Capítulo 3

3. Perfiles y chapas: Dimensiones de los perfiles laminados – Dimensiones de las chapas – Tablas de perfiles laminados – Angular de ramas o alas iguales – Angular de ramas o alas desiguales – Angular nervado (Bull) – Perfil en U normal – Perfil en T de Ala ancha – Perfil en doble T Normal – Perfil en doble T Europeo – Perfil en doble T Blindado (Ala ancha) – Perfil en doble T Europeo Blindado (en H) – Perfil en Hexágono – Semirredondo – Pletinas, llantas y Llantón – Cuadradillo, cuadrado, palanquilla, alambre, varilla y redondo – Perfil Carril o Rail – Perfiles laminados en frío – Angular de lados iguales – Angular de lados desiguales – Ues de alas iguales – Omegas simétricos – Zetas simétricas – Tubos cuadrados abiertos – Tubos rectangulares abiertos – Tablas de rigidizadores en U y doble T – Uniones, empalmes e intersecciones de perfiles laminados – Uniones de perfiles – Empalmes de perfiles laminados – Situación de los empalmes – Intersecciones y encajes de perfiles laminados – Cálculo de ingletes en perfiles laminados – Tablas de chapas – Chapa Estriada – Chapa Lagrimada – Chapa Pegaso – Chapa Deployé (metal expandido) – Tela metálica electrosoldada (Malla electrosoldada).

Capítulo 4

4. Tuberías: Tablas de tubería circular, cuadrada y rectangular – Tubo circular de Acero Soldado – Tubo circular de Acero Estirado – Tubo cuadrado – Tubo rectangular – Símbolos de tuberías y accesorios – Conocimientos básicos de trigonometría – Funciones trigonométricas – Resolución de un triángulo rectángulo – Cálculos de la longitud de los tubos – Cálculo de la longitud de tubos con un cambio de dirección – Cálculo de la longitud de tubos con doble cambio de dirección – Cálculo de la longitud de un tubo curvado a 90°– Despiece de una curva de 90° con codo comercial soldado – Cálculo de la longitud de curvas abiertas (> de 90°) – Cálculo de la longitud de curvas cerradas (< de 90°) – Cálculo de la longitud de curvas de 45° (w = 45°) – Cálculo del avance en la intersección de dos tubos (injerto).

Capítulo 5

5. Accesorios de tubería: Tablas de bridas y juntas de brida – Tabla de bridas lisas para soldar – Tabla de bridas con cuello para soldar a tope – Tabla de bridas con cuello roscadas – Tabla de bridas locas, presión nominal 6 – Tabla de bridas locas, presión nominal 10 – Tabla de bridas ciegas, presión nominal 6 y 16 – Juntas para bridas sin resalte – Accesorios: Diversos tipos – Manguitos para soldar – Manguitos roscados – Tabla de curvas a 90° (codos) para soldar a tope (norma corta 3D) – Tabla de curvas a 90° (codos) para soldar a tope (norma larga 5D) – Tabla de curvas a 90° (codos) roscadas – Tabla de reducciones concéntricas para soldar a tope – Tabla de reducciones excéntricas para soldar a tope – Tabla de reducciones concéntricas roscadas – Tabla de Tes de bocas iguales para soldar a tope – Tabla de Tes de bocas iguales roscadas – Tabla de Fondos o tapas (Caps) para soldar a tope – Tapones roscados – Válvulas – Tabla de válvulas de compuerta en Acero al Carbono – Tabla de válvulas de asiento en Acero Forjado – Tabla de válvulas de retención en Acero Forjado – Juntas de expansión o dilatación en tuberías – Ondas de expansión – Junta de expansión de una onda, con bridas – Junta de expansión de dos ondas, con bridas – Junta de expansión de tres ondas, con bridas – Abarcones, abrazaderas y zunchos – Abarcones tipo U con tuercas – Abarcones tipo U – Abrazaderas Stauff – serie estándar – Abrazadera de h > r – Abrazadera de h ₁< r – Abrazaderas de protección para bridas PN 10-16 – Zunchos con soporte de pletina – Zunchos de una patilla – Zunchos con soporte de angular corto – Zunchos con soporte de angular largo.11 – Zuncho de redondo con soporte de angular – Tablas de avances de accesorios – Avances de codos, tes y caps – Avances de bridas con cuello – Avances de tes de reducción y reducciones – Avances de manguitos y válvulas.

Capítulo 6

6. Tolerancias y ajustes: Tablas de tolerancias – Ajustes recomendados ISA – Agujero base H7 – Ajustes recomendados ISA – Agujero base H8 – Ajustes recomendados ISA – Agujero base H11 – Cálculo de las tolerancias – Cálculo del campo de tolerancia – Ejemplos de acotación de las tolerancias.

Capítulo 7

7. Elementos comerciales de sujección: Tablas de tornillos, tuercas, arandelas y pasadores – Tornillos de cabeza hexagonal DIN 931– Tornillos de cabeza hexagonal DIN 933 – Tornillos de cabeza cilíndrica con hexágono interior (tipo Allen) DIN 912 – Tornillos de cabeza avellanada con ranura DIN 87 – Tornillos para empotrar DIN 529 – Tuercas hexagonales DIN 934 – Tuercas hexagonales rebajadas DIN 936 – Arandelas planas DIN 125 – Arandelas de muelle (Grower) DIN 127 – Arandelas de seguridad con pestaña DIN 432 – Arandelas dentadas DIN 6797 – Arandelas de abanico DIN 434 – Arandelas cuadradas para U PN DIN 434 – Arandelas cuadradas para doble T PN DIN 435 – Pasadores de aletas DIN 94 – Pasadores cilíndrico ajustados sin cabeza (pulidos) DIN 1433 – Pasadores cónicos DIN 1 – Dimensiones de cabezas de tornillos, tuercas y arandelas – Dimensiones de cabezas de tornillos hexagonales, tuercas y arandelas en Métrica – Dimensiones de cabezas de tornillos hexagonales, tuercas y arandelas en Whitworth – Signos convencionales de tornillos – Signos convencionales para tornillos – Signos convencionales adicionales tornillos – Ejemplos aplicando los signos adicionales.

Capítulo 8

8. Roscas: Tablas de roscas Métrica, Whitworth, Gas y Sellers – Rosca métrica corriente – Rosca métrica fina – Rosca Whitworth corriente – Rosca Whitworth fina – Rosca Whitworth Gas – Rosca Americana corriente Sellers (U. S. S.) – Rosca Americana fina Sellers (U. S. S.) – Representación y acotación de roscas – Representación de las roscas – Acotación de las roscas.

Capítulo 9

9. Trazados: Fórmulas para la tabla de arcos, cuerdas y flechas – Tabla de arcos, flechas y cuerdas para un radio = 1 – Tabla de ángulos y cuerdas, correspondiente a la división en partes iguales de una circunferencia de radio = 1 – Gramiles para trazar la situación de agujeros – Plantillas para diversas aplicaciones – Plantillas para el marcado – Plantillas para comprobaciones – Plantillas para el taladrado – Plantillas para el curvado – Plantillas para armados.

Capítulo 10

10. Taladrado: Brocas: Afilado y defectos – Afilado de las brocas – Defectos en el taladrado por mal afilado de la broca – Conos Morse y mandrinos para brocas – Velocidades de corte y avances para el taladrado – Velocidades de corte para taladrar con brocas de acero rápido – Velocidades de corte para taladrar con brocas con filos de metal duro (Widia) – Avances a emplear para taladrar con brocas de acero rápido – Avances a emplear para taladrar con brocas de metal duro (Widia) – Cálculo del número de revoluciones por minuto (R.p.m) en función del diámetro – Ábaco para el cálculo del número de revoluciones por minuto (R.p.m.) – Cálculo del tiempo máquina en el taladrado – Ábaco para el cálculo del tiempo máquina en el taladrado.

Capítulo 11

11. Punzonado: Ventajas e inconvenientes del punzonado – Cálculos en el punzonado – Cálculo de la holgura – Cálculo de la fuerza de corte – Cálculo de la sección en el corte de chapa – Cálculo de la sección en el corte de perfiles laminados – Cálculo de la sección en el punzonado y troquelado – Ejemplos de cálculo en el corte, punzonado y troquelado.

Capítulo 12

12. Curvado: Cálculo de piezas de chapa curvadas – Curvado de cuerpos cerrados (cilindros o virolas) – Curvado de cuerpos abiertos (tejas o canaletas) – Ejemplos de cálculo de curvado de chapas – Cálculo de piezas de perfiles curvados – Curvado de cuerpos cerrados (bridas, aros, zunchos, etc.) – Curvado de cuerpos abiertos (soportes, cunas, etc.) – Ejemplos de cálculos del curvado de perfiles laminados – Cálculo de tubos curvados manualmente – Ejemplos de cálculo de curvado de tubos – Cálculos para curvar tubos, según métodos de curvado – Ejemplos de cálculo.

Capítulo 13

13. Plegado: Cálculo de piezas de chapa plegado – Cálculo del plegado a esquina viva – Cálculo del plegado con curva de radio conocido – Cálculo de plegados especiales combinados – Ejemplos de cálculos de plegados.

Capítulo 14

14. Remachado: Remaches: Formas y dimensiones – Denominación de los remaches – Agujero y avellanado para remaches – Distribución de los remaches para construcciones metálicas – Distribución de los remaches para calderas – Signos convencionales para remaches – Signos convencionales adicionales para remaches – Ejemplos aplicando los signos adicionales – Defectos del remachado y ensayos de los remaches – Cálculos en el remachado – Cálculo de la longitud de los remaches – Cálculo del diámetro del remache en función de la aplicación de la unión – Cálculo del diámetro del remache por resistencia de materiales – Ejemplos de cálculo en el remachado.

Capítulo 15

15. Soldadura: Uniones soldadas – Biseles para soldar a tope – Signos convencionales de soldadura – Normas de clasificación y simbolización de electrodos para soldadura manual por arco eléctrico – Disposición de los símbolos – Significado de los símbolos – Ejemplos de interpretación de un electrodo, según el cuadro – Clasificación Española de los electrodos – Cálculo del peso de las soldaduras – Tipos de uniones y fórmulas para calcular su sección – Cálculo del número de electrodos y tiempo de fusión en la soldadura eléctrica por arco – Cálculo de la sección a soldar en mm² – Elección del diámetro del electrodo – Cálculo del número de electrodos por metro soldado – Datos de los electrodos de la casa SEO. Tiempos de fusión según diámetros – Fórmulas para el cálculo del n° total de electrodos y tiempo total de fusión – Rendimiento gravimétrico del electrodo – Ejemplos de cálculo.

Capítulo 16

16. Tensiones y deformaciones en la soldadura: Coeficientes de dilatación y contracción de los metales – Coeficientes de dilatación lineal en los metales – Valores de las contracciones en los metales – Deformaciones y tensiones internas producidas por la soldadura – Factores que intervienen en las contracciones de la soldadura a tope – Factores que intervienen en las contracciones de la soldadura en ángulo – Clases de uniones según su rigidez – Métodos de prevención y eliminación de las tensiones y deformaciones – Métodos de prevención antes de soldar – Fórmulas para el cálculo de las deformaciones en la soldadura manual por arco – Cálculo de las deformaciones en las alas de una unión en ángulo o doble ángulo – Métodos a realizar durante la operación de soldadura – Aperrillamiento de las piezas – Precaldeo parcial o total de la pieza – Amartillamiento del cordón de soldadura – Soldadura a pasos (“Paso Peregrino”) – Elección del orden de ejecución de los cordones – Métodos de eliminación de tensiones y deformaciones después de soldar – Enderezamiento por medios manuales o mecánicos – Martillado en frío para eliminar tensiones – Recocido de supresión de tensiones – Supresión de tensiones por el procedimiento “LINDE” – Enderezamiento por caldas de contracción (sistema “TAMPO”) – Enderezamiento de tubos cilíndricos y cónicos – Enderezamiento de llantas y perfiles – Enderezamiento de perfiles – Enderezamiento de perfiles sobre chapa – Rectificado de aberturas – Rectificado de bolsas en el extremo de una chapa – Rectificado de cilindros (virolas) – Rectificado de bolsas en el centro de una chapa – Enderezado de mamparos (paredes) o paños metálicos.

Capítulo 17

17. Montaje: Equipos principales y herramientas de montaje – Aplicaciones de procedimientos y de las herramientas de montaje – Algunos ejemplos de aplicación de procedimientos y herramientas en montajes – Mediciones con cinta métrica – Comprobaciones con el nivel de burbuja – Traslación de una altura, en posición horizontal, con el nivel de agua – Elevaciones de pesos – Sujeción de piezas para taladrar – Sujeción de piezas para armar – Utilización de la plomada para trasladar un punto – Utilización del tensor para poner a escuadra una pieza en el armado – Utilización de la cuña, el siete y el puente en un armado – Utilización de las escuadras fijas para marcado de piezas – Utilización de la falsa escuadra para copiar un ángulo – Utilización de la escuadra para montar una brida sobre tubería.

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